Detección capacitiva paralela para controles sin pantalla

Microchip lanza los controladores "llave en mano" MTCH3380P y MTCH3240P para proporcionar adquisición táctil en paralelo para paneles de control complejos y sin pantalla. Estos circuitos integrados están diseñados para gestionar configuraciones multisensor en electrodomésticos, estaciones de carga de vehículos eléctricos y maquinaria industrial, donde la resistencia a la humedad y el procesamiento confiable de señales son fundamentales.

Arquitectura de conversión analógica-digital en paralelo
Las interfaces hombre-máquina (HMI) tradicionales que utilizan grandes cantidades de sensores capacitivos suelen experimentar una mayor latencia de adquisición y una degradación de la relación señal-ruido (SNR) debido a los métodos de escaneo secuencial. Para resolver esto, los nuevos controladores incorporan 12 convertidores analógico-digitales (ADC) integrados que operan en paralelo. Al recopilar datos simultáneamente a través de la red de sensores, el hardware acelera los tiempos de respuesta y mantiene una alta SNR incluso en entornos con ruido eléctrico. El MTCH3380P gestiona hasta 38 sensores en modo de autocapacitancia (self-capacitance) y 64 en modo de capacitancia mutua (mutual-capacitance), mientras que el MTCH3240P admite 24 y 32 sensores, respectivamente. Esta arquitectura en paralelo mitiga las penalizaciones en el tiempo de adquisición que normalmente se asocian con implementaciones de sensores a gran escala en el ecosistema de datos integrados.

Tolerancia ambiental y seguridad funcional
La capacidad de procesar entradas en paralelo permite a estos controladores mantener una estricta sensibilidad táctil a través de materiales de superficie gruesos y cuando los usuarios usan guantes. Esta tolerancia ambiental está diseñada para casos de uso mecánico exigentes, como parquímetros al aire libre sujetos a condiciones climáticas cambiantes o lavadoras comerciales expuestas a mucha humedad. Además, los componentes están clasificados para un funcionamiento continuo a temperaturas de hasta 105 °C y cuentan con la certificación de seguridad funcional IEC/UL 60730 de Clase B, que es obligatoria para garantizar un funcionamiento seguro en muchos sistemas electrónicos domésticos e industriales. "El creciente número de controles táctiles en las HMI hace que la detección rápida y confiable sea un mayor desafío", afirma Giovanni Fontana, director sénior de la División de Interfaz Hombre-Máquina de Microchip, y señala que el hardware aborda estos desafíos de interfaz "al proporcionar una rápida adquisición táctil y una alta relación señal-ruido".

Integración de sistemas y despliegue de software
Para facilitar el despliegue en las configuraciones de hardware existentes, los módulos de detección están respaldados por un ecosistema de desarrollo destinado a agilizar las pruebas y la evaluación. Este marco de recursos incluye placas de evaluación físicas, el entorno de desarrollo mTouch Studio y controladores host precompilados para los sistemas operativos Linux y Zephyr.

Contexto Adicional
Esta sección detalla las especificaciones técnicas y la evaluación comparativa de la competencia que no se incluyen en el comunicado de prensa original.

En el mercado de controladores táctiles capacitivos, el MTCH3380P y el MTCH3240P compiten con el hardware de interfaz de alta gama existente, como la serie PSoC (Programmable System-on-Chip) de Infineon con tecnología CAPSENSE, así como con los microcontroladores táctiles dedicados de NXP Semiconductors y STMicroelectronics. Un controlador táctil capacitivo secuencial estándar multiplexa un solo ADC en todos los canales de los sensores, lo que aumenta intrínsecamente el tiempo de escaneo de manera lineal a medida que se agregan más botones, controles deslizantes o ruedas a un diseño. Al integrar 12 ADC en paralelo, la solución de Microchip se enfoca en el cuello de botella de latencia presente en los diseños de matrices grandes. A modo de comparación, mientras que los microcontroladores estándar de la competencia podrían requerir de 10 a 15 milisegundos para escanear secuencialmente una cuadrícula de 64 nodos, las arquitecturas de ADC en paralelo reducen significativamente este ciclo de escaneo. Esta reducción en la latencia mejora directamente la capacidad del sistema para filtrar las interferencias electromagnéticas transitorias antes de que el microcontrolador registre un toque falso, lo que representa una ventaja medible al diseñar controles industriales que cumplen con las normativas IEC.

Editado por Aishwarya Mambet, editora de Induportals, con asistencia de IA.

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